Способ регулировки длины дуги

Способ регулировки длины дуги

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик ()725836

1 1 / (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 131?77 (21) 2552841/25-27 (51)М. Кл.

В 23 К 9/10

В 23 К 9/08 с присоединением заявки ¹â€”

Государственный комитет

СССР оо делам изобретений и открытий

1 (23) Приоритет—

Опубликовано 050480 Бюллетень № 13 (53) УДК 621.791.75 (088. 8) Дата опубликования описания 10. 04. 80

Ю. Е. Сергеев, В. Н. Чушкин, В. Н. Тефанов и P. M. ХаФизов (72) Авторы . изобретения

Уфимский авиационный институт имени Орджоникидзе (71) Заявитель (54) СПОСОВ РВГУЛИРОВдуИя длИНц

Изобретение относится к сварке и может быть использовано при изготовлении ответственных сварных конструкций, в процессе сварки которых необходимо точно поддерживать заданное расстояние между электродом и поверхностью свариваемого материала.

Известен способ регулирования длины дугового промежутка, при котором сигнал, пропорциональный длине дуги, 10 сравнивают с эталонным, а сигнал рассогласования используют для осевого перемещения сварочной головки, об изменении длины дуги судят по изменению . тока якоря двигателя подачи присадоч-,5 ной проволоки f 1 j .

Недостаток способа состоит в том, что измерение длины дуги осуществля= етСя между электродом и поверхностью сварочной ванны (расплавленного метал20 ла) . Это приводит в процессе сварки к усилению колебаний уровня сварочной ванны, вызванных различныМи причинами (изменение тока, зазора и др.) .

Так при опускании уровня свароч- 25 ной ванны увеличивается расстояние между концом электрода и поверхностью сварочной ванны, при этом регулятбр, стабилизируя длину дуги, подает элен трод в сварочную ванну, что вызывает 30 дальнейшее опускание уровня сварочной ванны и в итоге может привести к прожогам.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является способ регулирования длины дуги по.напряжению на дуге, при котором напряжение на дуге сравнивают с эталонным, а разность напряжений после усиления подают на якорь приводного двигателя (2).

Этот способ не позволяет точно поддерживать расстояние между концом электрода и поверхностью свариваемого материала, так как напряжение дуги, которое сравнивают с опорным напряжением, пропорционально от конца электрода до поверхности сварочной ванны. При этом на точности регулирования длины дуги отрицательно сказывается колебание уровня сварочной ванны, что приводит к некачественной сварке.

Цель изобретения — повышение точности и стабильности процесса регулирования длины сварочной ванны путем устранения влияния на процесс регулирования колебаний уровня сварочной ванны.

725836

" Цель достигается тем, что в спосб- бе регулирования длины дуги по напряжению, при котором напряжение на дуге сравнивают с эталонным, напряжение на дуге замеряют в момент образования конуса дуги, который формируют воздействуя на дугу импульсным продольным магнитным полем с длительностью импульса (2-4) ° 10 с и периодом следо-вания импульсов (1-2) ° 10 с.

Под действием импульсного продольного магнитного поля сварочная дуга приобретает в момент импульса форму полого конуса, основание котброго лежит за пределами сварочной ванны.

Сравнение падения напряжения на дуге с опорным осуществляется в момент образования конуса дуги. Следовательно, данный способ позволяет контролировать расстояние от конца электрода до поверхности снариваемого материала.

Диапазоны длительности импульсов магнитного поля и периода следования импульсов основаны на формировании конуса дуги при действии продольного магнитного поля и минимального изме- 25 нения технологического режима сварки эа счет образования полого конуса дуги, основание которого находится за пределами сварочной ванны.

Длительность импульсов продольного магнитного поля выбирают из условия устойчивого формирования конуса дуги.

Так как образованию конуса дуги под действием продольного магнитного поля предшествует стадия вращения ду- З5 ги, то верхний предел длительности импульса магнитного поля (2 10 c) выбирают с учетом того, что дуга успеет пройти стадию вращения и сформируется устойчивый конус дуги, основание которого лежит, за пределами сва- . 40 рочной ванны. Нижний предел (4 104) длительности импульсов продольного магнитного поля и период следования (1-2) 10 c) соответственно выбирают с учетом минимального изменения технологического режима сварки (т. е. минимальное изменение ширины шва, глу. бины проплавления) .

Проводят измерения влияния колебания уровня сварочной ванны на процесс 5п регулирования расстояния конца электрода до поверхности снариваемого материала. Свариваемый материал Х18Н9Т, электрод вольфрамовый.

Колебания уровня сварочной ванны создают эа счет поочередного перехода процесса сварки с охлаждаемой подложки на сварку на носу. Так, при сварке на несу обратная сторона шва формируется свободно, что вызывает опускание сварочной ванны, при переходе 40 на охлаждаемую подложку уровень сварочной ванны поднимается, так как охлаждаемая подложка принудительно формирует обратную сторону шва. Для получения сранйительных данных парал Я лельно проводят измерения известного способа регулирования длины дуги.

Время горения дуги при сварке на весу 2-3 с, при сварке на охлаждаемой подложке 2-3 с.

Время действия импульсного продольного магнитного поля 3 10 с, перисд следования 1,5 10 2 с.

Полученные результаты приведены в таблице.

Как видно иэ таблицы, в известном способе разность напряжений,эамеренных при горении дуги на охлаждаемой подложке и на весу, составляет 0,5 В (так как при горении"дуги на изделии без подложки — сварка на весу — сварочная ванна опускается, при этом напряжение на дуге возрастает) .

Так как напряженность поля в столбе дуги без наложения магнитного поля составляет порядка 1 В/мм, а разность напряжений 0,5 В, то длина дуги увели-. чив аетс я на О, 5 мм, т. е. в еличину, на которую необходимо опустить электрод для поддержания постоянства длины дуги.

В предлагаемом способе контроль длины дуги осуществляется в момент наложения импульсного продольного магнИтного поля. Так как сравнение способов осуществляют при одинаковых условиях формирования сварного шва (поочередный переход: сварка на подложке, сварка на весу), то колебание уровня сварочной ванны составляет

0„5 мм, Полученная разность напряжения на дуге в момент наложения импульсного продольного магнитного поля

16,0-15,7 — 0,3 В. Напряженность поля дуги в момент наложения импульсного магнитного поля порядка 2-2 В/мм, а величина, на которую регулятор должен опустить электрод, составляет

ОЪЬ

2.2р „,= 0,14 мм.

В предлагаемом способе регулирования дуги колебания уровня сварочной ванны практически не оказывают влияния на процесс регулирования, так как контролирование расстояния происходит от конца электрода до поверхности свариваемого иэделия.

Время действия импульсного продольного магнИтного поля 2 ° 10 " выбирают из условия устойчиного формирования конуса дуги при минимальной длительности импульса, т. е. дальнейшее уменьшение длительности импульсного магнитного поля приводит к неустойчивому формированию конуса дуги.

При небольших скоростях сварки возможно увеличение длительности дей- ствия импульса магнитного поля до

4 ° 10 4 с, но при этом необходимо увеличить нремя следования импульсов до

2 10 2 с. Отношение периода следования длительности продольного магнитного поля выбирают с учетом минимального влияния конуса дуги на техноло- .

725836

Формула изобретения

Составитель Г, Квартальнова

Редактор Н. Кравцова Техред M.Kóçüìà . Корректор М. Пожо

Тираж 1160 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 834/14

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 гические режимы сварки (ток и напря= жение дуги, ширина шва и т. д.) .

Спос об регул иров а ни я дли ны дуги обеспечивает постоянную и высокую точность поддержания заданного расстояния от конца электрода до поверхСпособ регулирования длины дуги по напряжению на дуге, при котором напряжение на дуге сравнивают с эталонным, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и нестабильности процесса регулирования колебаний уровня сварочной ванны, напряжение на дуге замеряют в момент образования конуса дуги, который формируют, воздействуя на дугу .импульсности свариваемого материала, что яв- ляется важным параметром при сварке тонколистовых материалов . Тем самым снижается вероятность прожогов при сварке, что позволяет уменьшить количество бракованных из тонколистовых материалов. ным продольным магнитным полем с длительностью импульса (2-4) 10 4 с периодом следования импульсов (1-2) х х 10 с.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 382488, кл. В 23 К 9/10, 1970.

2. Патон Б. Е., Лебедев В. К. Электрооборудование для дуговой и шлаковой сварки. М., Машиностроение", 1966, с. 82-89 (прототип) .